Способ изготовления гнутых профилей Советский патент 1989 года по МПК B21D5/06 

Изобретение относится к обработке листового материала в валках специальной формы и предназначено для использования в черной металлургии, транспортном машиностроении и строительстве.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет формовки профилей, у которых ширина плоских элементов вершин гофр превышает восьмикратную величину радиусов мест изгиба, при сохранении их качества.

На фиг. 1 показана схема формовки профиля; на фиг. 2 - схема гофра на этапе осадки; на фиг. 3 - то же, в последнем переходе; на фиг. 4 - схема развертки места изгиба на гофре.

При изготовлении гнутых профилей с трапециевидными гофрами, имеющими плоские площадки на вершинах шириной более восьми радиусов мест изгиба, целесообразной является следующая последовательность осуществления операций способа.

Вначале находят величину избытка металла по ширине развертки овальных гофр первого перехода по расчетной зависимости

), со

Sо

где аь - предел прочности материала заготовки;

as-предел текучести материала заготовки;

S - толщина заготовки;

Ь - ширина развертки мест изгиба;

х - текущая координата; Д5 - утонение материала в месте изгиба для заданного на готовом профиле радиуса и угла подгибки.

Ј

00 О CD

ОО

После этого определяют ширину заготовки профиля с учетом суммарного избытка металла для всех гофр по ширине профиля

B3 Bi+Ab.fc,(2)

где Si - ширина заготовки профиля;

k - число гофр профиля. Затем, исходя из общего числа переходов, равного 4, и приняв шаг гофр в последнем переходе, равным шагу гофр на готовом профиле, находят изменение шага по переходам и абсолютные величины шагов гофр в каждом переходе по зависимости

(л-1 )2-7,4(п -1)+8,2,

(3)

где ДГ - относительное уменьшение шага гофр между предыдущими переходами, %; п - порядковый номер перехода (п

2, 3, 4...).

Далее производят расчеты всех переходов, определяя углы подгибки, радиусы и размеры элементов гофр, учитывая, что ширина развертки овальных гофр на ЛЬ больше ширины развертки гофр на готовом профиле. ГГри этом, используя данные экс- периментов, что относительные радиусы оснований овальных гофр должны быть не менее 6-6,5, находят радиусы вершин гофр по формуле

(180(В+ДЬ)65 + |1 (4)

х idt.,J

где В - ширина развертки гофра на готовом

профиле, мм;. «1 - угол подгибки в первом переходе,

град;

S - толщина заготовки, мм, а также из условия, что высота 1ц овальных гофр на 29-32% меньше заданной высоты трапециевидных гофр. Принимая среднее значение 30%, это условие выражается зависимостью

(6S-f/ 2+S)-smai 0,7/i.

Решая совместно уравнения (4) и (5), находят значение и ai для первого перехода.

Точное соответствие шага гофр расчетной величине обеспечивается выбором радиусов и углом изгиба плоских элементов между гофрами для получения в первом переходе волнистого профиля с овальными гофрами.

Во втором переходе овальные гофры переформовывают в полукруглые. При этом, исходя из данных экспериментов, величину относительных радиусов мест изгиба оснований гофр принимают в пределах 4,5-5,5, а радиусы вершин гофр Rz и угол под- гибки az в этом переходе находят из условия постоянства длины развертки гофр, а также превышения высоты полукруглых

гофр заданного значения для трапециевидных на 11 -13%, решая уравнения

5

5

0

5

+ f,

(6)

(5S+/M-S)-sma2 l,ll.

Подсчитав размеры элементов гофр во втором переходе, определяют радиус и угол изгиба участков профиля между гофрами и условия получения точного соответствия шага гофр расчетной величине в этом переходе.

В третьем переходе профиль осаживают, используя подсчитанную величину угла подгибки в этом переходе, и, задаваясь шириной плоских элементов гофр в пределах 79-83% от их величины на готовом профиле, а также выполняя условие, что высота гофр на 1,2-1,5% меньше заданной, находят величины радиусов мест изгиба на гофрах. Радиусы оснований и вершин трапециевидных гофр одинаковы, т. е. , поэтому угол подгибки аз в этом переходе и радиусы изгиба находят, решая уравнения

25

30

40

35

45

50

B ±jla3+0,85nf 80

(7)

(1Rz+S) ,987ft где ВпР - сумма ширин прямолинейных участков на сформованном окончательно трапециевидном гофре. В этом переходе относительное уменьшение шага между гофрами, определенное по формуле (3), должно быть минимальным. Соответствие шага гофр его расчетной величине в этом переходе обеспечивается соответствующим подбором радиусов и углов изгиба участков профиля между гофрами.

Расчет элементов четвертого перехода производят из условия, что размеры гофр и шаг между ними в этом переходе соответствуют размерам готового профиля.

Предлагаемый способ может быть реализован на любом профилегибочном стане, имеющем в составе не менее четырех формующих клетей, при изготовлении комплектов валков описанной выше формы и расчетных размеров.

Так, например, способ был опробован при изготовлении профиля 1094ХЮХ1 мм, имеющего шесть трапециевидных гофр с радиусами закруглений мм при ширине плоских участков вершин гофр 18 мм, т. е. кратной 9 радиусам мест изгиба. Угол подгибки боковых участков гофр составляет 80°, толщина мм, материал - сталь марки СтЗкп с пределом прочности a& 470 кН/мм2, пределом текучести as 270 кН/мм2. Шаг гофр профиля 158 мм, высота гофр мм, ширина гофра 29,52, ширина развертки гофра 41,84 мм, ширина развертки мест изгиба ,5 мм, ширина плоских наклонных участков гофр 4,94 мм, ширина заготовки профиля 156,4 мм.

Проинтегрировав по х уравнение (1) и подставив пределы от 0 до Ь/2, получили выражение для подсчета избытка металл для овальных гофр

Д6

б

3AS-6

(8)

бЈ гз

После подстановки в выражение значений его составляющих определяли величину избытка металла

,91.(9)

Ширина заготовки с учетом избытка металла по ширине гофр в соответствии с формулой (2)

,86.(10)

По зависимости (3) было подсчитано относительное уменьшение шага гофр по переходам, начиная с второго. После этого по известной, заданной, величине шага гофр в последнем переходе, принятой равной шагу на готовом профиле, определяли шаг гофр по переходам по формуле

т штппп

у«- -100-ДГп UU

где Тп- - величина шага гофр в предыдущем переходе, мм;

Тп - величина шага гофр в последующем переходе, мм;

ДТп - относительное уменьшение шага гофр в последующем, я-м, переходе, %.

Расчетные величины относительного уменьшения шага гофр, абсолютных величин шага гофр по переходам, углов подгибки, радиусов мест изгиба, высоты гофр, ширины плоских элементов гофр и соотношений размеров элементов гофр приведены в таблице.

Как показали замеры и анализ качества, профили опытной партии, изготовленные по предлагаемому способу формовкой с последующей осадкой, были хорошего качества и полностью отвечали требованиям ТУ.

Предлагаемый способ позволяет изготавливать гнутые профили с трапециевидными гофрами, имеющими ширину плоских участков вершин более восьмикратного радиуса изгиба, за четыре перехода без ухудшения их качества, что снижает число формующих клетей, а следовательно, и время на сборку, настройку, демонтаж и обеспечивает увеличение производительности.

Формула изобретения

1. Способ изготовления гнутых профилей, имеющих трапециевидные гофры, разделен0

5

0

5

0

5

0

5

0

ные прямолинейными площадками, и плоские боковые участки, путем гибки валками из листового материала волнообразного профиля с гофрами, в которые закладывают избыток металла по ширине их развертки, превышающей ширину развертки гофр на готовом профиле, с последующей переформовкой гофр осадкой в трапециевидные, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет формовки профилей, у которых ширина плоских элементов вершин гофр превышает восьмикратную величину радиусов мест изгиба, при сохранении качества профилей, вначале формуют овальные гофры, затем переформовывают их в полукруглые, а при последующей осадке формообразуют 79...83% общей ширины всех плоских элементов с одновременной подгибкой боковых элементов гофр на угол, при котором высота гофр на 1,2...1,5% меньше заданной, затем выпрямляют оставшиеся криволинейные участки на элементах гофр и одновременно подгибают боковые элементы, увеличивая высоту гофр до заданной, при этом гофры формуют с уменьшением величины шага по переходам, а величину относительного уменьшения шага по переходам определяют в соответствии с зависимостью

(/г- I)2-7,4(jV-1)+8,2, где ДГ - относительное уменьшение шага гофр между предыдущим и последующим переходами, %; п - порядковый номер перехода (начиная с второго).

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что величину превышения ширины развертки овальных гофр над шириной развертки трапециевидных гофр определяют по зависимости

Чг

(S-cos4-),

о

где АЬ - величина превышения ширины развертки овальных гофр над шириной развертки трапециевидных гофр; 06 и crs - соответственно пределы прочности и текучести материала заготовки, мм;

5 - толщина заготовки, мм; Д5 - максимальная величина утонения в месте изгиба для заданного на готовом профиле радиуса и угла подгибки, мм;

b - ширина развертки места изгиба, мм;

х - текущая координата, определяющая место изгиба при отсчете от середины, мм.

Изобретение относится к обработке листового материала в валках специальной формы и предназначено для использования в черной металлургии, транспортном машиностроении и строительстве. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет формовки профилей, у которых ширина плоских элементов вершин гофров превышает восьмикратную величину радиусов мест изгиба при сохранении их качества. Вначале формуют гофры овальной формы, в которые закладывают избыток металла. Затем эти гофры переформовывают в полукруглые, после чего осаживают, формуя 79...83% общей ширины всех плоских элементов с одновременной подгибкой боковых элементов на угол, при котором высота гофров на 1,2...1,5% меньше заданной. Выпрямляют оставшиеся криволинейные участки на элементах гофров и одновременно подгибают боковые элементы, увеличивая высоту гофров до заданной. Шаг гофров по переходам уменьшают. Величину относительного уменьшения шага и величину избытка металла, закладываемого в овальные гофры, определяют по расчетным зависимостям. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Фи.2

У)